原子是由原子核和核外電子構成的。原子核在原子中所占體積極小，其半徑約為原子半徑的十萬分之一，因此，相對而言，原子里有很大的空間。α粒子是帶2個單位正電荷的氦原子。1911年，英國科學家盧瑟福用一束平行高速運動的α粒子轟擊金箔時(金原子的核電荷數為79，相對原子質量為197)，發現三種實驗現象：
(1)大多數α粒子不改變原有的運動方向。
(2)有一小部分α粒子改變了原有的運動路徑。
(3)極少數的α粒子被反彈回來。
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